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潮流能发电增速导流罩研究

2012-10-26荆丰梅张亮张鹏远肖立家

哈尔滨工程大学学报 2012年4期

荆丰梅,张亮,张鹏远,肖立家

(1.哈尔滨工程大学船舶工程学院,黑龙江哈尔滨150001;2.大唐山东发电有限公司,山东青岛266061)

我国海岸线长、海岛众多(面积在500 m2以上的海岛有6 921个),是我国重要的国土资源和海洋经济活动场所,但是多数岛屿存在无电或缺电的现状.随着国家可持续发展战略的实施,包括潮流能在内的海洋能将陆续被开发和利用,将对弥补能源短缺,缓解环境污染起到重要作用.我国沿海具有丰富的可再生潮流能资源,潮流电站将面对海岛和经济发达的沿海地区,有广阔的应用前景[1-4].

由于潮流流速的大小随着太阳、月亮与地球三者之间的位置的不同而不停的变化,虽然其变化规律已知,但是潮流流速有很长一段时间处于较低水平,这样就直接导致了潮流水轮机发电功率较小以及可发电时间有限的问题.

目前潮流水轮机导流罩的研究尚处于起步阶段.阿根廷的ISEP小组提出在垂直轴水轮机加装导流罩方法[5].此方法使转子附近水域的流速增大,在相同输出功率的情况下,转轴的尺寸变小,从而使传动装置的尺寸减小,进而降低成本.由于转动区域内流体速度的自我调节,使得水轮机对于控制系统的依赖性大大降低.Ponta等[6]对一个扩散器形状的水道进行研究发现,水道的形状改造可以提高能量输出以及对低流的聚能作用.刘斌等[7]应用非定常涡面元法对加装导流罩水轮机的水动力性能进行理论计算,并分析水动力……

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